Traitement des antigènes : voies protéasomale et endosomale

Le traitement des antigènes est l'ensemble des événements cellulaires qui convertissent les protéines intactes en courts peptides présentés par les molécules du CMH. Deux voies principales fonctionnent en parallèle : une voie cytosolique, dépendante du protéasome, qui alimente le CMH de classe I, et une voie endosomale, dépendante des protéases, qui alimente le CMH de classe II. Une troisième voie, la présentation croisée, permet à certaines cellules de charger des antigènes extracellulaires sur le CMH de classe I. Collectivement, ces voies déterminent quels peptides sont reconnus par le système immunitaire.

Definition

Le traitement des antigènes est la machinerie protéolytique et de trafic qui dégrade les protéines en peptides et les délivre au CMH de classe I (principalement via la voie cytosolique protéasome-TAP) ou au CMH de classe II (via la voie endosomale) pour une présentation à la surface aux lymphocytes T.

Scope

Ce sujet couvre la génération protéasomale et le transport dépendant de TAP des peptides de classe I, la dégradation endosomale et le chargement assisté par HLA-DM des peptides de classe II, ainsi que le concept de présentation croisée. Il s'agit d'un matériel de référence en biologie cellulaire et ne fournit pas de conseils cliniques.

Core questions

• Comment le protéasome génère-t-il des peptides pour le CMH de classe I, et comment TAP les déplace-t-il dans le réticulum endoplasmique ?
• Comment les protéases endosomales et HLA-DM sont-ils utilisés pour charger le CMH de classe II ?
• Qu'est-ce que la présentation croisée et pourquoi est-elle importante ?
• Comment les deux voies partitionnent-elles les antigènes du soi et étrangers entre la classe I et la classe II ?

Key concepts

• Protéasome et immunoprotéasome
• Transporteur associé au traitement des antigènes (TAP)
• Complexe de chargement des peptides
• Protéases endosomales et lysosomales
• Chaîne invariante, CLIP et HLA-DM
• Présentation croisée
• Partitionnement cytosolique versus endosomal

Mechanisms

Dans la voie de classe I (endogène), les protéines cytosoliques sont dégradées par le protéasome, les peptides sont pompés dans le réticulum endoplasmique par TAP, coupés par des aminopeptidases, et chargés sur le CMH de classe I avec l'aide du complexe de chargement des peptides. Dans la voie de classe II (exogène), les protéines capturées par endocytose ou phagocytose sont dégradées dans des compartiments endosomaux et lysosomaux acides ; les molécules de classe II qui y sont délivrées perdent le fragment CLIP de la chaîne invariante sous l'action de HLA-DM et acquièrent des peptides antigéniques. La présentation croisée permet à certaines cellules présentatrices d'antigènes, notamment certaines cellules dendritiques, d'acheminer l'antigène exogène vers la voie de classe I, ce qui est important pour l'amorçage des réponses cytotoxiques à des matériaux que la cellule présentatrice n'a pas elle-même synthétisés. Les revues intègrent ces voies et leur régulation.

Clinical relevance

Les voies de traitement des antigènes façonnent les réponses immunitaires aux virus, aux tumeurs et aux vaccins, et elles sont des cibles des stratégies d'évasion immunitaire virale et pertinentes pour la conception d'immunothérapies. Cette entrée décrit la machinerie cellulaire à des fins éducatives et ne constitue pas une base pour des décisions diagnostiques ou thérapeutiques individuelles.

Evidence & guidelines

Les descriptions des voies reposent sur des revues d'immunologie évaluées par des pairs qui résument la biologie cellulaire établie plutôt que sur des lignes directrices cliniques.

History

La reconnaissance, à la fin du XXe siècle, que les molécules du CMH présentent des peptides traités, plutôt que des antigènes intacts, a redéfini la reconnaissance des antigènes. La découverte du rôle du protéasome et de TAP a expliqué comment les peptides de classe I sont produits et délivrés, tandis que les travaux sur la chaîne invariante et HLA-DM ont clarifié la voie endosomale de classe II. La présentation croisée a été établie plus tard comme une capacité distincte des cellules présentatrices d'antigènes spécialisées, et les revues traitent désormais ces voies comme un système intégré.

Key figures

• Peter Cresswell
• Jacques Neefjes
• Paul Roche

Seminal works

• blum-2013
• neefjes-2011
• roche-2015

Frequently asked questions

Quelle est la différence entre les voies de traitement de classe I et de classe II ?

La voie de classe I dégrade les protéines provenant de l'intérieur de la cellule à l'aide du protéasome et charge les peptides dans le réticulum endoplasmique, tandis que la voie de classe II dégrade les protéines capturées à l'extérieur de la cellule dans les endosomes et y charge les peptides.

Qu'est-ce que la présentation croisée ?

La présentation croisée est la capacité de certaines cellules présentatrices d'antigènes à charger des antigènes d'origine externe sur le CMH de classe I, leur permettant ainsi d'amorcer des lymphocytes T CD8+ cytotoxiques contre des matériaux que la cellule n'a pas elle-même produits.